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國產芯片的坎坷之路

今天我就帶大家回顧國產芯片的 歷史 ,分析現在存在的差距。

01 坎坷之路-手機芯片

提起國產自研芯片,好像很多人都會說起華為海思的麒麟芯片,早在2009年,華為海思首款手機芯片Hi3611(K3V1)便隨之推出,很不成熟。也是從這顆手機芯片開始,才出現國產芯片的概念。

2012年,華為海思K3V2芯片發布,40nm制程。在當時,這些芯片頂著壹片罵聲,應用在了華為自家的D2、P2、P6等手機上面,采用強行走量,瘋狂試錯的方式,才勉強支撐著麒麟芯片的發展。

2014年,華為發布了麒麟910。這款芯片相信大家不陌生,采用28nmHPM制程,首次集成自研的Balong710基帶,用在了華為P6S手機上。由於工藝和GPU(換成Mali了)都升級了,終於可以滿足人們的日常需求。隨後,華為又叠代了壹個超頻版的麒麟910T,用在了P7上面,甚至此手機銷量還相當不錯。

說起國產芯片,除了華為還有壹家也不得不提-清華紫光,清華紫光最早起步於1988年,是清華大學創辦的壹家校辦企,現今已經變成了國內最大的綜合性集成電路企業,也是全球第三大手機芯片企業,擁有世界先進的集成電路研制技術。

2000年,信息產業部(工信部前身)發布了“18號文件”,首次明確鼓勵軟件與集成電路產業的發展,壹批海外人士準備回國創業,為中國集成電路發展做貢獻。

那年秋天,離開祖國11年之久的陳大同終於踏上了回國創業的路。跑遍全國尋找創業突破口,最終在與當時信產部曲維枝副部長的壹個飯局中了解到了中國手機芯片的尷尬:“2G已經沒辦法了,如果3G還是如此,實在無法向國家交代!”

2001年4月,由陳大同和同樣愛國的高級知識留學生武平***同成立了展訊(後被紫光收購,與銳迪科合並成為紫光展銳),集結了30多名海歸團隊組成的豪華團隊,產品目標直指“獨立研發有自主知識產權的手機基帶芯片”。展訊6個月完成2.5G手機芯片設計;10個月芯片驗證完成;12個月軟件集成初步完成,打通電話;又經過壹年的測試及通過各種認證,24個月芯片開始量產。

2019年2月26日,展銳發布了5G通信技術平臺——馬卡魯及其首款5G基帶芯片——春藤510。也收獲頗豐,在智能手機行業已經有了飛速發展。

目前國產的手機芯片技術逐漸成熟,與國外的差距也越來越小,逐漸成為芯片行業的佼佼者,所以在這方面我們要有信心,不要出現國外月亮圓的荒謬理論,實事求是,理性看待問題。

02 坎坷之路-電腦芯片

在最近的幾年中,電腦芯片的重要性不言而喻,目前大眾使用的芯片無非兩家,英特爾和AMD,早些年AMD不成熟時,還僅僅只有英特爾(因此早年英特爾芯片升級往往升級壹點點,就像擠牙膏,於是被冠以牙膏廠的美名)。所以我們已經當韭菜多年,是可忍孰不可忍!

說起國產的電腦芯片“龍芯”相信大家耳熟能詳,甚至剛壹出世,便被稱之為國貨之光,國產芯片崛起的裏程碑。

龍芯是中國科學院計算所自主研發的通用CPU,采用自主LoongISA指令系統,兼容MIPS指令。2001年到2010年,龍芯尚未成立公司,還只是中科院計算機所下屬的課題組。2002年9月,龍芯1號發布。2005年,龍芯2號發布。但當時技術並不成熟,與國外芯片差距非常大,國外都懶得將龍芯稱之為芯片,直接就叫其金屬片。

到2010年才成立龍芯中 科技 術有限公司,並於同年賠了1億多元,但是賠錢也不能停,停了中國電腦芯片將前途迷茫,壹片黑暗。

直到2015年,龍芯中科正式發布其新壹代處理器架構產品,包括自主指令集LoongISA、新壹代處理器微結構GS464E、新壹代處理器“龍芯3A2000”和“龍芯3B2000”、龍芯基礎軟硬件標準以及社區版操作系統LOONGNIX,才引來投資實現盈虧平衡,真就是國家力挺,不然換誰誰死!

目前市場已經有龍芯的相關產品,僅僅是性價比還很低,所以目前消費者並不買單。

03 坎坷之路-芯片差距

目前來說,國產芯片與國外先進技術差距還是有壹些地,主要集中在三個方面。

第壹是制造材料,國產矽片產能不足,就像蓋樓,混凝土都不夠,磚都湊不齊,何談蓋樓壹說?

目前國產芯片同樣面臨這樣的窘境。矽錠芯片從設計到制造的過程極為復雜,從沙子中提取出矽,制成矽錠,矽錠切成矽晶圓片,然後交給芯片代工廠生產制造芯片。 在從沙子提取出矽的工藝環節中,技術難點就在於它的提純度,不能低於99.99999%,也就是提取出矽的純度,它的雜質含量不能超過千萬分之壹。 所以目前國內能做的寥寥無幾,壹直被美國等國家卡著脖子。

第二是EDA軟件技術的欠缺,EDA軟件技術就是融合應用電子技術、計算機技術、智能化技術最新成果而研制成功的電子CAD通用軟件包,主要能輔助進行三方面的設計工作,即IC設計、電子電路設計和PCB設計。

其實芯片的本質便是極致化的電路,因此這項技術缺陷導致國產芯片無法達到滿足現有需求的研制,往往落後壹步,造成“別人跑了,才開始學走路”的尷尬情況。

目前,全球最有名的三大EDA軟件公司,分別是美國的Synopsys、Cadence 和西門子旗下的 Mentor Graphics ,三大EDA軟件巨頭幾乎壟斷了全球 90%以上的EDA市場份額。所以核心技術掌握在國外人的手裏,壹直用此來噶中國的韭菜,我打字都能感覺被噶的痛。

第三就是光刻機技術的現狀,芯片制造需要極其精細的雕刻,才能完成,其中最重要的也是必不可少的那就是光刻技術。而中國能制造的企業,也就是臺灣臺積電,而且還深受國外制約。

現今高端芯片都需要EUV光刻機,而目前世界上也僅有荷蘭ASML壹家可提供可供量產用的EUV光刻機,其余的光刻機僅僅作為實驗用。所以這才是標準的壟斷,完全受制於人。

04 坎坷之路-努力崛起之必然

2020年中國芯片的進口額攀升至近3800億美元(折合人民幣超2.4萬億元),約占國內進口總額的18%。

而且,國產芯片發展受制,導致國產軟硬件實力均停滯不前,很多國外公司通過對新芯片技術的測試,從而引領軟硬件市場走向,尤其是卡住中國人的脖子,然後將其余部分全部分包給中國等發展中國家,後將生產的芯片再高價賣給中國等國,以此實現資本壟斷,對於信息化時代的我們來說,簡直就是被命運扼住了咽喉,難受但是沒辦法。

目前國產芯片還面臨大量急需解決的問題,揠苗助長的方法並不可取,在國家的帶領下,國產芯片壹直走紮實發展之路,雖經歷多年,成果普通人可能看不到,但基礎已經牢靠,國產芯片終將在新時代年輕人身上騰飛。

05 坎坷之路-對比

以龍芯3A4000為例,28nm工藝,擁有4顆核心,在頻率上龍芯3A4000處理器睿頻至2.0GHz頻率,此外架構龍芯3A4000處理器升級為了GS464V,支持MIPS64指令集,並且在原只有500條MIPS64指令數基礎上,自行擴展了1000多條。架構雖然優勢很大,但奈何主頻太低,其實力大概相當於Intel Core i5-3320M吧(雖然不能這麽比,但是大概讓大家知道國產芯片目前的境況)。

所以兄弟們道阻且長,未來還更艱難,而且,妳會為國產芯片買單嗎?

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